李琦

摘要：鍋爐普遍存在于我們的生活和工作中，我們喝的熱水、冬天的采暖、各種電器運行所需的電能，樣樣都與它有關。在獲取由鍋爐帶給我們的這些溫暖的同時，我們不妨關注一下溫暖的由來——燃燒、排放、煙氣、霧霾。好好的享受溫暖，同時對我們的環(huán)境好一點，讓鍋爐節(jié)能也環(huán)保。

關鍵字：鍋爐；節(jié)能；環(huán)保；霧霾

一、前言

霧霾，不知不覺中走進了我們的生活，在2013年更成為了年度關鍵詞。霧霾其實是由于大氣中的灰塵顆粒、硝酸、硫酸、碳氫化合物等的含量過高，使得其超過了大氣的承載能力又不能通過自身循環(huán)予以消化，并依托于霧而形成的一種污染形式。

燃煤鍋爐在工作運行中排出的煙氣中含有顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物等。不難看出，其中前三種都是霾的主要成分，那么控制鍋爐的排放量或對排放物進行處理成為減少污染源的有效途徑。

我國冬季取暖，特別是北方地區(qū)一直依賴于燃煤鍋爐。在解決了取暖的同時，消耗了大量的煤炭資源，還對生態(tài)環(huán)境造成了很大污染。這要求我們對于鍋爐的發(fā)展趨勢定義為節(jié)能的同時不失環(huán)保，兩者兼顧。

二、想要節(jié)能，首先是提高鍋爐產(chǎn)生熱能的利用率，再有就是提高燃料燃燒的產(chǎn)熱量。對于提高熱能利用率可以從以下幾方面考慮：

1、鍋爐的主要材質是鋼鐵，而鋼鐵的遠紅外輻射系數(shù)較低，一般在0.6上下浮動，這就造成了導熱管不能迅速的將爐膛內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量轉移到水中，所以，我們可以通過將遠紅外輻射節(jié)能涂料噴涂在如同鍋爐水冷壁管和省煤器管等傳溫部件上的方式提升爐膛內(nèi)的熱傳遞效果。實驗表明通過此項改造，輻射系數(shù)提升0.3以上，效果明顯且投資不大。

此外鍋爐燃燒排煙，煙氣溫度最高可達250余度，其中蘊含大量的熱量。如果我們利用熱管換熱技術將它們盡可能多的收集起來，用其去預熱鍋爐給水、預熱干燥物料，在減少燃料用量的同時，降低了成本減少了熱污染。

鍋爐本體處于大氣環(huán)境之下，散熱損失在一定程度上也影響著熱效率。如同上面提到的增加紅外輻射系數(shù)，在此通過噴涂隔熱涂料減少爐體的散熱損失。

2、提高燃料燃燒率，降低污染。固態(tài)燃料煤種類繁多，鍋爐設備的工藝設計，選型技巧，輔助設備的選用等因素，都會對熱效率產(chǎn)生影響。下面依次說明：

我國地域廣闊，煤礦分布不一，不同地區(qū)的煤質也會不同。這就造成了對于煤質有所要求的層燃鍋爐來說，因煤種的變化而降低了運行熱效率。所以對于已有的鍋爐設備，我們要了解設備的特性，最好的發(fā)揮其性能。

對于鍋爐設備的工藝設計。企業(yè)可能出于安全的角度，在設計上普遍對受壓部件的關注度遠遠超過了燃燒裝置，造成燃燒效率不高。設計要結合使用單位的地理位置，考慮其最適宜的煤種，以其熱值、顆粒度等參數(shù)為依據(jù)，選擇正確的燃燒形式確定鍋爐設計方案。鍋爐的燃燒形式有懸浮燃燒、層狀燃燒、沸騰燃燒。

對于鍋爐選型，我們首選環(huán)保型燃煤鍋爐，其在一定程度上解決了燃燒效率低、污染嚴重的缺點。如：型煤鍋爐、普通煤氣鍋爐、煤氣一體化鍋爐等。型煤是一種以無煙煤為主料結合其他材料經(jīng)粉碎重組形成的一種清潔燃料。普通煤氣鍋爐集煤氣發(fā)生爐和燃氣鍋爐于一體，將煤、空氣、水蒸氣結合在一起，在高溫環(huán)境中轉化為煤氣進行燃燒。煤氣一體化鍋爐在普通煤氣鍋爐的基礎上，將燃氣鍋爐再一分為二為燃燒室和鍋爐，促進了煤氣的完全燃燒，提高了燃燒率減少了污染。對于選型我們還要量體裁衣，明明2t/h就能滿足要求，卻非要選5t/h的設備。設備長期在這樣的低負荷狀態(tài)下運轉，熱效率低下，并對設備壽命有影響。

鍋爐的輔助設備有鼓風機、引風機、水處理設備等。根據(jù)鍋爐的負荷需求，通過調(diào)節(jié)風速改變風量，使鍋爐保持最好的工作狀態(tài)。鍋爐水質不好，一段時間后水垢隨之產(chǎn)生，水垢在爐體與水之間形成了一層保護膜，從而影響了熱量的傳遞降低了熱效率。有人說可以通過加大排污的方式解決該問題，但是排污量的增多不僅增加了污染物同時還帶走了大量的熱能，所以歸根到底應從優(yōu)化水質入手，通過水處理裝置為鍋爐提供好的水源。

上面我們從減少鍋爐熱損失，提高燃燒率為目標論述了一些節(jié)能減排的技術措施。下面再介紹幾種鍋爐節(jié)能與環(huán)保的新技術。

煤粉燃燒技術將煤研磨成粉狀，結合空氣被噴入爐膛以懸浮狀態(tài)燃燒。因為其顆粒很小，煤粉在2到3秒的時間內(nèi)就能完全燃燒。應用煤粉燃燒技術的鍋爐熱效率為90%左右，而且很穩(wěn)定。同時，燃燒過程中產(chǎn)生的大氣污染物較少，非常環(huán)保。

循環(huán)流化床技術是近些年發(fā)展迅速的清潔煤燃燒技術。循環(huán)流化床鍋爐將煤破碎成顆粒后，通過送風，使燃料成流態(tài)在爐渣中燃燒，更重要的是其安裝的氣固分離器將混合在煙氣中的顆粒燃料重新送回爐膛，做到多次循環(huán)反復燃燒的目的。反復的燃燒過程讓那些無法正常燃燒的劣質燃料在循環(huán)流化床鍋爐中有效燃燒。另外循環(huán)流化床鍋爐采用的是低溫燃燒方式，與煤粉燃燒相比大大降低了氮氧化物的生成量，且能直接高效脫硫。還有一方面不得不說，此項技術對于負荷要求不大，可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，從而克服了“大馬拉小車”的問題。燃燒效率高、污染排放小等特點奠定了其在鍋爐新技術中的優(yōu)勢地位。

三、結束語

燃煤鍋爐的發(fā)展方向必然是節(jié)能、高效、環(huán)保，這不僅是社會經(jīng)濟技術發(fā)展的要求，也是我們賴以生存的生活環(huán)境所需要的。在我國，在全世界，鍋爐被廣泛的應用。它的節(jié)能減排潛力巨大，所以我們要加大步伐做好鍋爐的技術改進，為我們的大家園做貢獻。

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